一种烧结法种分母液处理方法与流程

本发明涉及有色冶金技术领域，具体涉及一种烧结法种分母液处理方法。

背景技术：

强化烧结法是将纯碱、石灰、铝土矿同时进行烧结，将铝土矿中的氧化铝在高温下反应生成易溶于水的铝酸钠，氧化铁生成易于水解的铁酸钠，二氧化硅生成不溶于水的原硅酸钠，由此构成了熟料的主要成分。将熟料溶于稀碱溶液，通过赤泥快速分离，以及两段脱硅工艺，从而得到铝酸钠浓度较高的精制铝酸钠溶液。精制铝酸钠溶液在一定温度条件下，通过加入氢氧化铝晶种，诱发铝酸钠分解产生氢氧化铝和氢氧化钠，这就是氢氧化铝料浆的主要成分。氢氧化铝料浆经过一次过滤得到的滤液，被称为烧结法种分母液。

烧结法种分母液的利用，目前主要有两种形式：一种是将种分母液添加到拜耳法系统中，为拜耳法系统补充氢氧化钠；一种是将种分母液进行碳酸化深度分解，得到氢氧化铝和碳酸钠，氢氧化铝过滤后，进行回收利用，碳酸钠重新返回烧结法配料系统。

将烧结法种分母液添加到拜耳法系统中，能够为拜耳法系统补充氢氧化钠，但是，烧结法种分母液中含有35～52g/l的碳酸钠，碳酸钠不参与拜耳法系统的反应，从而导致碳酸钠不断积累，影响拜耳法系统的正常运行。为解决这一问题，目前拜耳法系统采用蒸发排盐，将拜耳法系统内的碳酸钠重结晶后，排出系统。这种方法虽然能够将碳酸钠排出拜耳法系统，但是能耗较高，不利于产品成本的降低。

将烧结法种分母液进行碳酸化分解，能够得到具有阻燃性能的氢氧化铝，但是因种分母液碳酸化深度分解反应条件较为苛刻，导致成品率较低。种母碳酸化分解得到的碳酸钠虽然能够应用于烧结法配料系统，但是受制于烧结法配料系统的产能，分解得到的碳酸钠不能长期连续供应。此外，目前烧结法种分母液的碳酸化分解为单槽分解，分解周期较长，也导致烧结法种分母液无法持续进行碳酸化分解。随着烧结法种分系统产能的提升，种分母液的再利用技术开发迫在眉睫。

技术实现要素：

针对上述已有技术存在的不足，本发明提供一种烧结法种分母液处理方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种烧结法种分母液处理方法，其特征在于，所述方法包括：将烧结法种分母液与石灰乳混合均匀，在40℃～70℃恒温搅拌0.5h～2h得到料浆；然后将料浆在60℃～80℃恒温陈化6h～24h后，经过滤得到滤液和滤饼，最后将滤饼洗涤干燥。

处理过程的主要反应方程式如下：

2naalo2+4ca(oh)2+na2co3+9h2o→3cao·al2o3·caco3·11h2o+4naoh

进一步地，所述烧结法种分母液为强化烧结法生产氧化铝系统所产出的精制铝酸钠溶液，经过加入氢氧化铝晶种分解，得到氢氧化铝料浆后，经过一次过滤得到的滤液。

进一步地，所述烧结法种分母液中碳酸钠浓度为35g/l～52g/l、铝酸钠浓度为64g/l～80g/l，所述石灰乳中氢氧化钙浓度按质量百分比计为9％；所述石灰乳与烧结法种分母液按照氢氧化钙与碳酸钠的摩尔比为4:1，或者氢氧化钙与铝酸钠的摩尔比为2:1添加。

进一步地，所述滤液为将料浆经恒温陈化后采用过滤机一次过滤得到的滤液。

进一步地，所述滤液可作为拜耳法系统所用氢氧化钠的补充。

进一步地，所述滤饼洗涤是指用热去离子水洗涤4次。

进一步地，所述热去离子水温度为90℃。

进一步地，所述干燥是指将经洗涤后的滤饼置于110℃鼓风干燥箱中干燥24h。

本发明的有益技术效果，本发明是通过将烧结法种分母液与石灰乳按一定化学计量比混合，经过陈化、过滤，得到纯度较高的氢氧化钠溶液和水铝钙石滤饼。氢氧化钠溶液可为拜耳法系统补充氢氧化钠，水铝钙石滤饼经过洗涤、干燥，可作为pvc热稳定剂。该方法得到的两种产物均具有较高的经济价值，而且无其他副产物，不仅避免了生产中产生的废水污染环境，而且充分利用了烧结法种分母液中的铝酸钠和碳酸钠，实现了零排放。

附图说明

图1为本发明制备得到的滤饼(水铝钙石)的x射线衍射图谱图。

图2为本发明实施例1制备得到的滤饼(水铝钙石)的扫描电镜图。

图3为本发明实施例2制备得到的滤饼(水铝钙石)的扫描电镜图。

图4为本发明实施例3制备得到的滤饼(水铝钙石)的扫描电镜图。

图5为本发明实施例4制备得到的滤饼(水铝钙石)的扫描电镜图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

实施例1：

将烧结法种分母液(碳酸钠浓度为43g/l、铝酸钠浓度为64g/l)置于在反应容器中，水浴搅拌保温40℃，按照氢氧化钙(浓度为9％)与铝酸钠的摩尔比为2:1的比例缓慢加入石灰乳，40℃水浴搅拌反应0.5h，之后60℃水浴陈化24h，使水铝钙石晶体老化生长。过滤料浆，收集滤液，将滤饼用温度为90℃热去离子水洗涤4次，将滤饼在110℃鼓风干燥箱中烘干24h，得到水铝钙石样品1。

实施例2：

将烧结法种分母液(碳酸钠浓度为52g/l、铝酸钠浓度为70g/l)置于在反应容器中，水浴搅拌保温60℃，按照氢氧化钙(浓度为9％)与铝酸钠的摩尔比为2:1的比例缓慢加入石灰乳，60℃水浴搅拌反应1h，之后70℃水浴陈化6h，使水铝钙石晶体老化生长。过滤料浆，收集滤液，将滤饼用温度为90℃热去离子水洗涤4次，将滤饼在110℃鼓风干燥箱中烘干24h，得到水铝钙石样品2。

实施例3：

将烧结法种分母液(碳酸钠浓度为35g/l、铝酸钠浓度为75g/l)置于在反应容器中，水浴搅拌保温60℃，按照氢氧化钙(浓度为9％)与碳酸钠的摩尔比为4:1的比例缓慢加入石灰乳，60℃水浴搅拌反应1h，之后60℃水浴陈化10h，使水铝钙石晶体老化生长。过滤料浆，收集滤液，将滤饼用温度为90℃热去离子水洗涤4次，将滤饼在110℃鼓风干燥箱中烘干24h，得到水铝钙石样品3。

实施例4：

将烧结法种分母液(碳酸钠浓度为48g/l、铝酸钠浓度为80g/l)置于在反应容器中，水浴搅拌保温70℃，按照氢氧化钙(浓度为9％)与碳酸钠的摩尔比为4:1的比例缓慢加入石灰乳，70℃水浴搅拌反应2h，之后80℃水浴陈化18h，使水铝钙石晶体老化生长。过滤料浆，收集滤液，将滤饼用温度为90℃热去离子水洗涤4次，将滤饼在110℃鼓风干燥箱中烘干24h，得到水铝钙石样品4。

对比例1：

将烧结法种分母液置于反应容器中，水浴搅拌保温40℃，加入与实施例1中石灰乳等量的去离子水，60℃水浴搅拌反应1h，之后70℃水浴搅拌24h，所得溶液与实施例1-4得到的滤液进行碳酸钠和铝酸钠含量分析，结果如下表所示：

以上所述的仅是本发明的较佳实施例，并不局限发明。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，还可以做出其它等同改进，均可以实现本发明的目的，都应视为本发明的保护范围。

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